Page 83 - 《橡塑技术与装备》2023年5期

测试与分析 陈璐祺 等·基于定量泵与节流调速的硫化机开合模液压系统仿真

基于定量泵与节流调速的硫化机开合

模液压系统仿真

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陈璐祺 ，艾子健 ，张杰 ，陈烨 ，陈可欣 1
(1. 三明学院机电工程学院，福建 三明 365004 ；
2. 福建天华智能装备有限公司，福建 三明 365004)
摘要 ： 本文分析了采用定量泵和节流调速回路的硫化机开合模液压系统，利用 AMESim 软件对开合模液压系统进行了仿真分
析，指出了采用定量泵加节流调速回路的硫化机开合模液压系统，在慢速开模、慢速合模过程中存在较大的节流损失和溢流损失，
导致系统容积效率不高，为硫化机液压系统的设计与优化提供了理论与技术参考。
关键词 ： 硫化机 ；开合模 ；液压系统 ；节流调速 ； AMESim
中图分类号 ： TQ330.47 文章编号 ： 1009-797X(2023)05-0035-04
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2023.05.009

硫化机是一种对各种橡塑制品进行硫化的机器， 1 基于定量泵与节流调速的开合模液压
具有定时锁模、自动补压、自动计时、自动控温、到 系统
时报警等功能，是现代橡胶制品（如橡胶轮胎、胶囊） 以某轮胎硫化机为例，该液压硫化机液压系统由
等生产加工过程中一个很重要的环节。随着工业的发 电机驱动定量液压泵工作，开合模液压系统采用节流
展，硫化机也由机械式硫化机过渡到液压式硫化机 [1] 。 调速回路实现流量调节，以满足开合模的工作过程中
国内外对硫化工艺的创新发展也进行了大量研究，主 的快速开模、慢速开模、快速合模和慢速合模动作需
要以节能、高效、高性能为发展方向 [2] 。同传统的机 求。在开模、合模动作中，液压缸运动前段采用快速
械式硫化机相比，采用液压系统的硫化机机体结构紧 开合，运动后段则采用慢速开合直至终点。液压系统
凑，刚性较好；开合模时，上模部分仅作垂直上下运动， 如图 1 所示。
可保持很高的对中精度和重复精度 ；各动作快速平稳， 液压系统相关元件的参数如表 1 所示，定量液压
大大减少了硫化机辅助时间 ；上下合模力均匀，不受 泵输出流量为 90 L/min，以满足快速开模和快速合模
工作温度影响 ；整机质量减轻，仅为机械式硫化机的 的高速运动需求，调速阀 5、6 通流流量设置为 60 L/
三分之一 [3] 。 min，用于慢速开模和慢速合模的低速运动需求。
开合模系统是硫化机中最重要的组成部分，硫化 表 1 主要液压元件参数
机开合模动作过程中，行程较大，速度变化也大，是 元件名称 参数名称 参数值
定量液压泵 排量 40 mL/r
整个系统中压力流量需求变化最大，动作工况最恶劣 电机 转速 2 250 r/min
的一环 [4] 。开合模液压系统的主要功能是由液压驱动 溢流阀 开启压力 10 MPa
调速阀 通流流量 60 L/min
开合模油缸实现活络模具的上升和下降，为减少设备 液压缸 缸径 100 mm
杆径 50 mm
振动、确保生产安全及运动精度，开合模需具有快
速和慢速的开合功能 [5] 。本文对采用定量泵与节流调
速回路的硫化机液压开合模系统进行了分析，利用 作者简介 ：陈璐祺（2000-），女，本科生，主要从事液压
AMESim 软件 [6] 对开合模液压系统进行仿真分析，探 与气压传动学习研究工作。
基金项目 ：中央引导地方科技发展专项（2022L3044）；福
讨开合模液压系统的功率特性，为进一步优化设计硫
建省教育厅中青年教师教育科研项目 (JAT200610、B202001)
化机液压系统提供理论与技术支持。 收稿日期 ：2023-01-04

年
2023 第 49 卷 ·35·